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DE8513976U1 - Oxygen probe using a non-conductive ceramic tube - Google Patents

Oxygen probe using a non-conductive ceramic tube

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Publication number
DE8513976U1
DE8513976U1 DE19858513976 DE8513976U DE8513976U1 DE 8513976 U1 DE8513976 U1 DE 8513976U1 DE 19858513976 DE19858513976 DE 19858513976 DE 8513976 U DE8513976 U DE 8513976U DE 8513976 U1 DE8513976 U1 DE 8513976U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
conductive ceramic
rod
tube
reference electrode
oxygen
Prior art date
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Expired
Application number
DE19858513976
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott Glaswerke AG
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Publication date
Application filed by Schott Glaswerke AG filed Critical Schott Glaswerke AG
Priority to DE19858513976 priority Critical patent/DE8513976U1/en
Publication of DE8513976U1 publication Critical patent/DE8513976U1/en
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/411Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing of liquid metals

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Description

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Beschreibungdescription

Die Neuerung betrifft eine verbesserte Bezugselektrode für eine Meßkette zur Messung des Sauerstoffpartialdrücks in aggressiven Medien, insbesondere Glasschmelzen.The innovation concerns an improved reference electrode for a measuring chain for measuring the oxygen partial pressure in aggressive media, especially glass melts.

Aus der DE-OS 31 09 454 ist eine Sonde zur Messung von Sauerstoffpartialdrücken bekannt, deren einfachste AusfUhrung darin besteht, daß ein als Kontaktelement zwischen der Innenableitung und der Glasschmelze dienender Stab aus einem sauerstöffionenleitenden Festelektrolyt, vorzugsweise ZrO2, in das aggressive Medium eintaucht.From DE-OS 31 09 454 a probe for measuring oxygen partial pressures is known, the simplest version of which is that a rod serving as a contact element between the inner discharge and the glass melt and made of an oxygen ion-conducting solid electrolyte, preferably ZrO 2 , is immersed in the aggressive medium.

Weitere aus der DE-OS 31 09 454 bekannte Bezugselektroden bestehen entweder aus einem einseitig geschlossenen Rohr aus dem sauerstöffionenleitenden Festelektrolyt, oder aus einem Metallrohr mit einem angesinterten ZrOo-Boden.Further from DE-OS 31 09 454 known reference electrodes consist either of a tube closed on one side made of the oxygen ion-conducting solid electrolyte, or of a Metal tube with a sintered ZrOo base.

Diese bekannten Bezugselektroden haben alle den Nachteil, daß sich die ZrOp-Sonde in der Glasschmelze zu schnell auflöst und/oder daß die Sonde bei Temperaturschocks zu leicht bricht, was angesichts der hohen Kosten für ZrO« von großer wirtschaftlicher Bedeutung ist.These known reference electrodes all have the disadvantage that the ZrOp probe dissolves too quickly in the glass melt and / or that the probe closes in the event of temperature shocks breaks easily, which is of great economic importance in view of the high costs for ZrO.

Ziel der vorliegenden Neuerung ist eine Bezugselektrode, die mechanisch stabil ist, leicht auszuwechseln ist und insbesondere preiswerter ist als die herkömmlichen Sonden. Dieses Ziel wird mit einer Bezugselektrode gemäß den Schutzansprüchen erreicht.The aim of the present innovation is a reference electrode that is mechanically stable, easy to replace and in particular is cheaper than the conventional probes. This goal is achieved with a reference electrode according to the protection claims achieved.

Die neue Sonde besteht aus einem Stab aus einem sauerstoffionenleitenden Festelektrolyt, der in ein Rohr aus einer nichtleitenden Keramik eingehängt ist, wobei er mittels eines Bolzens, der durch zwei Bohrungen in diesem Rohr und durch eine Bohrung im oberen Teil dieses Stabes reicht, im unteren Abschnitt dieses Rohres gehalten wird.The new probe consists of a rod made of a tube that conducts oxygen ions Solid electrolyte, which is suspended in a tube made of a non-conductive ceramic, whereby he means a bolt that extends through two holes in this tube and through a hole in the upper part of this rod, in the lower section of this tube is held.

Das bevorzugte Material für diesen Stab ist Zirkondioxid (JrO2), das gegebenenfalls zur Verbesserung der Sauerstoffionenleitfähigkeit mit einem anderen, gilt sauerstoff ionenleitenden Metalloxid dotiert sein kann, und das bevorzugte Material für das Rohr ist Aluminiumoxid (Al2O3). Auch der Bolzen besteht vorzusweise aus Al0O0.The preferred material for this rod is zirconium dioxide (JrO 2 ), which can optionally be doped with another oxygen ion-conductive metal oxide to improve the oxygen ion conductivity, and the preferred material for the tube is aluminum oxide (Al 2 O 3 ). The bolt is also preferably made of Al 0 O 0 .

Dieser Zr0o-Stab ist zwar relativ dicht in das AlgO^-Rohr eingepaßt, aber nicht so dicht, wie dies z.B. durch Sintern erreicht wird. Dies ist auch gar nicht notwendig, weil durch einen geringen Überdruck des Referenzgases innerhalb des
( > Al203~Rohres eine Eindiffusion von Bestandteilen der Schmelze, die die Innenableitung der Bezugselektrode vergiften könnte, verhindert wird. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Bezugselektrode liegt darin, daß die schwierig zu erreichende Abdichtung der Bezugselektrode an dieser Stelle umgangen wird. Ein weiterer Vorteil liegt in dem wesentlich geringeren Preis, der aufgrund der Wiederverwendbarkeit des AKOg-Rohres und der mindestens 10- bis 20fachen Lebensdauer des ZrOp-Stabes um ein Vielfaches niedriger liegt als bei den bekannten Anordnungen (z.B. ZrOg-Rohr).
This Zr0 o rod is fitted relatively tightly into the AlgO ^ tube, but not as tightly as is achieved, for example, by sintering. This is also not necessary at all because a slight overpressure of the reference gas within the
( > Al 2 0 3 ~ pipe prevents the diffusion of constituents of the melt that could poison the inner discharge of the reference electrode. The advantage of the reference electrode according to the invention is that the difficult to achieve sealing of the reference electrode at this point is bypassed The advantage lies in the significantly lower price, which is many times lower than with the known arrangements (e.g. ZrOg tube) due to the reusability of the AKOg tube and the at least 10 to 20 times longer service life of the ZrOp rod.

Der Gegenstand der Neuerung wird nachfolgend anhand der beiden Figuren näher erläutert.The subject of the innovation is explained in more detail below with reference to the two figures.

In der Fig. la ist eine erfindungsgemäß? Bezugselektrode einer Meßkette dargestellt. In einem Rohr 3 aus nichtleitender Keramik ist ein in die Glasschmelze 10 eintauchender Stab 1 aus sauerstoff! onenleitendem Festelektrolyt (ZrO2) mittels eines Bolzens 2 gehaltert. Auf die obere Stirnfläche des Stabes 1 ist die aus Platin bestehende Innenabteilung 5 der Bezugselektrode aufgesetzt wobei zur besseren Kontaktierung ZrO2~Pulver 4 dient.In Fig. La is an inventive? Reference electrode of an electrode shown. In a tube 3 made of non-conductive ceramic there is a rod 1 made of oxygen which is immersed in the molten glass 10! onenconducting solid electrolyte (ZrO 2 ) held by means of a bolt 2. The inner compartment 5 of the reference electrode, which consists of platinum, is placed on the upper end face of the rod 1, with ZrO 2 powder 4 being used for better contacting.

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Im oberen Teil der Bezugselektrode befinden sich die Anschlüsse 11 für das Thermoelement 8 (Fig. Ib) sowie der Anschluß 9 für die Innenableitung 5. Außerdem wird dort das Referenzgas 7 an den mit Pfeilen gekennzeichneten Stellen zu- und weggeführt.In the upper part of the reference electrode are the connections 11 for the thermocouple 8 (Fig. Ib) and the Connection 9 for the inner discharge 5. In addition, the reference gas 7 is there at the points marked with arrows brought in and out.

In der Fig. Ib ist der Kontaktbereich zwischen Stab 1 und Innenabteilung 5 im Detail dargestellt. Das Referenzgas 7 strömt am unteren Ende des 4-Lochrohres 6 in das Zirkondioxid-Pulver 4 aus. Da durch dieses Referenzgas 7 innerhalb des AlgOg-Rohres 3 ein geringer Überdruck erzeugt wird, wird die Eindiffusion von Bestandteilen der Schmelze verhindert. Das Thermoelement 8 ist am unteren Ende des 4-Löchrohres nach außen in die Referenzgasatmosphäre geführt.In Fig. Ib is the contact area between rod 1 and Interior department 5 shown in detail. The reference gas 7 flows into the zirconium dioxide powder at the lower end of the 4-hole tube 6 4 off. Since a slight overpressure is generated by this reference gas 7 within the AlgOg pipe 3 prevents the inward diffusion of constituents of the melt. The thermocouple 8 is at the lower end of the 4-hole tube out into the reference gas atmosphere.

Claims (3)

te a · · SCHOTT GLASWERKE Hattenbergstraße 10 D-6500 Mainz G 167 Sauerstoffsonde unter Verwendung eines nichtleitenden Keramikrohres Schutzansprüche:te a · SCHOTT GLASWERKE Hattenbergstrasse 10 D-6500 Mainz G 167 Oxygen probe using a non-conductive ceramic tube Protection claims: 1. Bezugselektrode einer Meßkette zur Messung des Sauerstoffpartialdrucks in aggressiven Medien, insbesondere Glasschmelzen, bestehend aus einem Stab aus einem sauerstoffionenleitenden Festelektrolyt, der in das aggressive Kedium eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Stab (1) in einem Rohr (3) aus nichtleitender Keramik hängt, in welchem der Stab mittels eines Querboizeris (2) gehaltert ist.1. Reference electrode of an electrode for measuring the oxygen partial pressure in aggressive media, especially glass melts, consisting of a rod made of an oxygen-ion-conducting Solid electrolyte, which is immersed in the aggressive medium, characterized in that this rod (1) hangs in a tube (3) made of non-conductive ceramic, in which the rod is held by means of a crossbore (2) is. a m t m a m tm • · Λ * · ■• · Λ * · ■ 2. Bezugselektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser sauerstoffionenleitende Festelektrolyt Zirkondioxid ist.2. Reference electrode according to claim 1, characterized in that that this solid electrolyte which conducts oxygen ions is zirconium dioxide. 3. Bezugselektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese nichtleitende Keramik Aluminiumoxid ist.3. Reference electrode according to claim 1 or 2, characterized in that this non-conductive ceramic is aluminum oxide is. «14 ti t 4 i * ·«14 ti t 4 i * 1*44« · * * 4 «1141 * 44 «· * * 4« 114 A4 4 4 #114 4 4*A4 4 4 # 114 4 4 *
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3811865C1 (en) * 1988-04-09 1989-05-24 Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De Measurement device for measuring the oxygen partial pressure in aggressive liquids at high temperature
DE3811915A1 (en) * 1988-04-09 1989-10-19 Schott Glaswerke Measurement device for measuring the oxygen partial pressure in aggressive liquids at high temperature
DE3811864A1 (en) * 1988-04-09 1989-10-19 Schott Glaswerke Measurement device for measuring the oxygen partial pressure in aggressive liquids at high temperature
EP0450090A1 (en) * 1989-10-17 1991-10-09 Heraeus Electronite Co., Ltd. Method of and device for measuring oxygen activity in slag and consumable type crucible used for said device
DE4138409A1 (en) * 1991-11-22 1993-05-27 Schott Glaswerke Reference electrode for partial pressure measurements in high temperature medium - has protective ceramic sleeve enclosing solid electrolyte probe of small size with external connection head to eliminate water cooling

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3811865C1 (en) * 1988-04-09 1989-05-24 Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De Measurement device for measuring the oxygen partial pressure in aggressive liquids at high temperature
DE3811915A1 (en) * 1988-04-09 1989-10-19 Schott Glaswerke Measurement device for measuring the oxygen partial pressure in aggressive liquids at high temperature
DE3811864A1 (en) * 1988-04-09 1989-10-19 Schott Glaswerke Measurement device for measuring the oxygen partial pressure in aggressive liquids at high temperature
EP0450090A1 (en) * 1989-10-17 1991-10-09 Heraeus Electronite Co., Ltd. Method of and device for measuring oxygen activity in slag and consumable type crucible used for said device
EP0450090A4 (en) * 1989-10-17 1992-06-24 Yamari Electronite Kabushikigaisha Method of and device for measuring oxygen activity in slag and consumable type crucible used for said device
US5342489A (en) * 1989-10-17 1994-08-30 Yamari Electronite Kabushikigaisha Method of measuring oxygen activities in slag
DE4138409A1 (en) * 1991-11-22 1993-05-27 Schott Glaswerke Reference electrode for partial pressure measurements in high temperature medium - has protective ceramic sleeve enclosing solid electrolyte probe of small size with external connection head to eliminate water cooling

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